装备环境工程2023,Vol.20Issue(6) :98-107.DOI:10.7643/issn.1672-9242.2023.06.013

船舶撞击下10MW单桩基础风机动力响应特性分析

Dynamic Responses Analysis of DTU 10 MW Monopile-supported Offshore Wind Turbine under Ship Impact

吴腾飞 黄勇 宋倩雯 赵海盛 李昕
装备环境工程2023,Vol.20Issue(6) :98-107.DOI:10.7643/issn.1672-9242.2023.06.013

船舶撞击下10MW单桩基础风机动力响应特性分析

Dynamic Responses Analysis of DTU 10 MW Monopile-supported Offshore Wind Turbine under Ship Impact

吴腾飞 1黄勇 1宋倩雯 2赵海盛 2李昕2
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作者信息

  • 1. 上海能源科技发展有限公司,上海 200032
  • 2. 大连理工大学 建设工程学部 工程抗震研究所,辽宁 大连 116024
  • 折叠

摘要

目的 探究风机在遭遇船舶撞击时的动力响应,以及不同工况下的失效模式.方法 采用 SACS 软件,建立DTU 10MW单桩基础风机的动力分析模型,并利用p-y曲线模拟桩土相互作用,计算不同撞击速度、撞击角度、风载方向作用下海上风机的动态响应,探究风机在停机工况和运行工况下的失效模式.结果 风机受风载作用时,最大机舱加速度和塔顶最大位移分别较无风载时增加了8.5%、68.1%.以5 000 t撞击船为例,风机在停机状态下,撞击速度超过2.13 m/s时,风机面临因机舱故障而引发的失效;风机在运行状态下,撞击速度超过1.88 m/s时,风机面临因挠度超过最大允许值而引发的失效.结论 有、无风载时,机舱加速度响应的差异不明显,而有风载时的塔顶位移较无风载时增长明显.根据风机在停机工况和运行工况下的失效模式,提出了相应的船舶撞击速度临界值.

关键词

海上风机/单桩基础/船舶撞击/动力响应/风载效应/有限元

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基金项目

国家电力投资集团有限公司B类科研项目(KYTC2021FD01)

出版年

2023
装备环境工程
中国兵器工业第五九研究所 国防科技工业自然环境试验研究中心

装备环境工程

CSTPCD
影响因子:0.985
ISSN:1672-9242
参考文献量11
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